JPH10260045A

JPH10260045A - 圧電振動ジャイロ

Info

Publication number: JPH10260045A
Application number: JP9066946A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Ishikawa; 寿洋石川; Noriko Miyazaki; 紀子宮崎; Tetsuo Yoshida; 哲男吉田
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】出力電極が駆動電界に悪影響を与えないよう
にしたエネルギー閉じ込め振動モードを利用した圧電振
動ジャイロを提供すること。【解決手段】厚さ方向に分極軸成分を有する圧電板１
０の一方の主面の中央部に，３つの頂点を備えた多角形
からなる電極１１，１２，１３を１２０゜ずつ回転対称
になる位置に，又は正三角形を構成する各頂点の位置に
同じ大きさであり，且つ電極形状が長方形を含む四角形
で，且つ前記正三角形の各頂点において，垂直二等分線
を軸として線対称となるような３個の第１乃至第３の電
極を形成し，第１の電極と第２及び第３の電極との間に
駆動電圧を印加して，第１の電極の正面方向にエネルギ
ー閉じ込め厚みすベリ振動を励振し，圧電板を主面に垂
直な軸のまわりに回転させたとき，第２の電極と第３の
電極との間に生ずるコリオリ力による振動に対応する起
電力を検出するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，自動車のナビゲー
ションシステムやカメラー体型ＶＴＲカメラの手ブレ補
正などに用いられるジヤイロスコープの内，圧電振動子
の超音波振動を利用した圧電振動ジャイロに関し，特に
圧電振動子の振動モードとしてエネルギー閉じ込め振動
モードを利用し，構造が簡単で支持が容易な耐振動特性
及び耐衝撃性に優れた圧電振動ジャイロに関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電振動ジャイロスコープ（以下，単に
圧電振動ジャイロと呼ぶ）は，圧電振動子を一定方向に
励振しておいた状態で，この圧電振動子がその振動方向
に直角な方向の軸のまわりに回転した際，その励振方向
及び回転軸に直角の方向に生ずるコリオリ力を検知し
て，回転角速度を検出するもので，種々の応用がある
が，最近では，例えば，自動車のナビゲーションシステ
ムや，ＶＴＲカメラの手振れ補正機構などに用いられる
ようになってきている。

【０００３】圧電振動ジャイロとして，振動のエネルギ
ーが駆動電極近傍に集中しているエネルギー閉じ込め振
動モードで振動する圧電振動子を用いたエネルギー閉じ
込め振動モードを利用した圧電振動ジャイロが，特開昭
６２−１６２９１５号公報及び特開平５−３２２５８０
号公報（以下，夫々従来技術１及び２と呼ぶ）に提案さ
れている。そのエネルギー閉じ込め振動モードを利用し
た圧電振動ジャイロは，振動エネルギーが圧電振動子の
局部に集中しているので，圧電振動子の支持が簡単容易
であり，遊離しているリード線が不要となる利点があ
る。

【０００４】上記従来技術１には，振動エネルギーを局
部に閉じ込めるために，圧電振動子の厚みを局部的に厚
く形成しその部分を厚み方向に分極し，厚い局部の対向
端面に駆動電極を設け，対向側面に検出電極を設けたも
のが開示されている。また，他の例として，駆動電極と
検出電極を圧電板の一面に設け，駆動電極間に検出電極
として交差指電極を設けたものが開示されている。

【０００５】一方，従来技術２には，圧電板の一部領域
を厚み方向に分極し，その分極領域の主面上に２組の対
向電極を，対向方向を直角にして設け，一方の対向電極
を駆動電極に，他方の対向電極を検出電極とした圧電振
動ジャイロが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来技
術１によるエネルギー閉じ込め振動モードを利用した圧
電振動ジャイロは，圧電板の厚みを局部的に厚くしなく
てはならないとか交差指電極を形成しなければならない
といった製造上の難点がある。また，一対の駆動電極と
一対の検出電極が互いに近傍に設けられているので，駆
動電極から圧電板内に印加した駆動電界が検出電極に影
響され，駆動電界方向が変化して精度が得られないとい
う欠点を有する。

【０００７】一方，従来技術２によるエネルギー閉じ込
め振動モードを利用した圧電振動ジャイロは，構成は簡
単で製造も容易であるが，一対の駆動電極と一対の検出
電極が互いに近傍に設けられているので，駆動電極から
圧電板内に印加した駆動電界が検出電極に影響され，駆
動電界方向が変化し，精度の良い検出出力を得ることが
困難であるという欠点を有した。

【０００８】従って，本発明の一技術的課題は，小型で
構造及び製造が簡単，高精度のエネルギー閉じ込め振動
モードを利用した圧電振動ジャイロを提供することにあ
る。

【０００９】また，本発明の他の技術的課題は，圧電板
の主面の限定された領域に，出力電極を駆動電極の一部
に供用することによって，出力電極が駆動電界に悪影響
を与えないようにしたエネルギー閉じ込め振動モードを
利用した圧電振動ジャイロを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の圧電振動ジャイ
ロは，厚さ方向に分極軸成分を有する圧電板の少なくと
も一方の主面に，少なくとも３つの頂点を備えた多角形
からなる電極を１２０゜ずつ回転対称になる位置に３個
の第１乃至第３の電極を形成し，前記第１の電極と前記
第２及び第３の電極との間に駆動電圧を印加して，前記
第１の電極の正面方向にエネルギー閉じ込め厚みすベリ
振動を励振し，前記圧電板を主面に垂直な軸のまわりに
回転させたとき，前記第２の電極と前記第３の電極との
間に生ずるコリオリ力による振動に対応する起電力を検
出するようにしたことを特徴としている。

【００１１】また，本発明の圧電振動ジャイロは，前記
圧電振動ジャイロにおいて，前記前記第１の電極と前記
第２及び第３の電極の形状は，先端部分がほぼ１２０゜
の角をなす矢印形状であることを特徴としている。

【００１２】また，本発明の圧電振動ジャイロは，厚さ
方向に分極軸を有する圧電板の一方の主面に，正三角形
を構成する各頂点の位置に同じ大きさで，且つ電極形状
が長方形を含む四角形で，且つ前記正三角形の各頂点に
おいて，垂直二等分線を軸として線対称となるような第
１，第２，及び第３の電極を配置し，前記第１の電極と
前記第２及び第３の電極との間に駆動電圧を印加して，
前記第１の電極と垂直方向にエネルギー閉込め厚みすベ
リ振動を励振し，前記圧電板を主面に垂直な軸のまわり
に回転させたとき，前記第２の電極と前記第３の電極と
の間に生ずるコリオリ力による振動に対応する起電力を
検出するようにしたことを特徴としている。

【００１３】また，本発明の圧電振動ジャイロは，前記
圧電振動ジャイロにおいて，前記第１乃至第３の電極
は，長い方の底辺を前記正三角形の内側に向けた台形形
状であることを特徴としている。

【００１４】ここで，本発明の圧電振動ジャイロでは，
上記したいずれかの圧電振動ジャイロにおいて，前記圧
電板として圧電セラミックスを用い，前記圧電セラミッ
クスの前記第１乃至第３の電極間隔及びその近傍の前記
円内を，厚さ方向に分極されていることが好ましい。

【００１５】また，本発明の圧電振動ジャイロでは，前
記圧電板として厚み方向に分極軸成分を有する圧電結晶
板を用いることもできる。

【００１６】また，本発明の圧電振動ジャイロは，駆動
及び検出回路として，前記第１及び第２の電流検出回路
の出力間に接続され前記第１及び第２の電流検出回路の
出力電圧の差を検出するための差動回路と，前記差動回
路出力に接続された同期検波回路と，前記同期検波回路
に接続された整流回路と，前記第１及び第２の電流検出
回路の出力間に接続され自励振駆動用周波数の信号を発
信するための発振回路と，前記発振回路の出力に接続さ
れ前記自励振駆動用周波数の交流電圧を前記第１の電極
に印加する駆動回路とを備えることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１８】図１は本発明の第１の実施の形態における
エネルギー閉じ込めモードを利用した圧電振動ジャイロ
の圧電振動子の構成を示す斜視図である。図１に示すよ
うに，圧電振動子１は，例えば，ＰＺＴやチタン酸バリ
ウムなどの圧電セラミックスからなる圧電板１０で構成
されている。この圧電板１０は，中央部が，厚さ方向に
分極軸成分を有する。この圧電板１０の前記中央部の主
面上に，矢印状の電極を１２０゜ずつ回転対称になる位
置に３個の第１乃至第３の電極１１〜１３が夫々形成さ
れている。第１乃至第３の電極１１，１２，１３の先端
（矢印部分）は，ほぼ１２０゜の角をなしている。

【００１９】これら第１乃至第３の電極１１，１２，１
３には，外部に導出するための第１乃至第３の端子部１
４，１５，１６が夫々接続されている。なお，これら第
１乃至第３の電極１１，１２，１３および第１乃至第３
の端子部１４，１５，１６は，銀ペーストあるいは金ス
パッタで構成されると良い。もちろん他の導電膜を採用
することができる。外部に導出するための端子部は，圧
電振動子１上に設けず，リード線を用いても良い。

【００２０】図１の圧電振動子を用いた圧電振動ジャイ
ロの動作について説明する。図１に示す通り，厚み方向
をＺ軸，第１の電極１１の矢印方向をＸ軸，これらに直
交する方向をＹ軸とする三次元座標を定める。第１の電
極１１と，第２及び第３の電極１２，１３との間に駆動
電圧（交流）を印加すると，Ｘ方向に振動が励振され
る。この状態で，圧電板１０がＺ軸の回りに回転する
と，Ｙ方向にコリオリ力による振動が発生し，これによ
り，第２及び第３の電極１２及び１３間に起電力が発生
する。この起電力を検知することによってコリオリ力に
よる振動の大きさを，したがって回転角速度を検知する
ことができる。なお，振動のエネルギーは圧電板の前記
中央に閉じ込められ，周辺に及ばないので，圧電板の周
辺部を支持することが容易である。

【００２１】図２は図１の圧電振動子１に接続される回
路構成を示すブロック図である。図２を参照すると，圧
電振動子１の第２及び第３の電極１２及び１３には，第
１及び第２の電流検出回路１８，１９が夫々接続されて
いる。第１及び第２の電流検出回路１８，１９の出力側
には，差動増幅回路２２が接続され，同期検波回路２
３，整流回路２４を介して，圧電振動ジャイロのセンサ
出力となる。

【００２２】一方，第１及び第２の電流検出回路１８，
１９は，自励発振条件を満たすための発振回路２５に接
続され，Ｘ振動駆動回路２６を介して第１の電極１１に
接続されており，自励発振回路を構成している。この自
励発振回路２５により，圧電振動子１の厚みすべり振動
の共振周波数にほぼ等しい周波数の交流電圧が電極１１
に印加されている。

【００２３】図３は図２のエネルギー閉じ込め振動モー
ドを利用した圧電振動ジャイロに用いた仮想設置機能を
有する電流検出回路の構成例を示す図である。図３に示
すように，演算増幅器３１の非反転入力素子は基準電圧
に設置されており，演算増幅器３１の仮想設置機能によ
り反転端子に抵抗器Ｒにより電圧に変換される。よっ
て，図３に示す第１及び第２の電流検出回路１８，１９
は，機能的には，入力インピーダンスがほぼ０で，入力
電流に比例した出力電圧を得ることができる回路であ
る。

【００２４】次に更に具体的に，本発明の第１の実施の
形態による圧電振動ジャイロの圧電振動子の駆動原理を
図面を参照して説明する。

【００２５】図４（ａ）及び（ｂ）は，図１及び図２示
した平行電界励振型厚みすべりエネルギー閉じ込め振動
子の基本構造を夫々示す平面図及び端子部Ｔ₁，Ｔ₂を
取り除き電極部分のみを示す側面図である。

【００２６】図４（ａ）及び（ｂ）を参照すると，厚さ
方向（Ｚ軸方向）に分極された圧電板１０の中央部の同
一面上に，Ｘ軸方向に問隔をもって対向するストリップ
状の電極Ｄ₁およびＤ₂が形成されている。Ｔ₁および
Ｔ₂は端子部である。端子Ｔ₁およびＴ₂間に電圧を印
加すると，対向する電極Ｄ₁およびＤ₂の間の圧電板１
０の領域（電極間領域）には，ほぼ板の面に平行な方向
（Ｘ軸方向）の電界が印加されるため，この電界と直交
する厚さ方向（Ｚ軸方向）の分極との相互作用により，
電極間領域にはＸ方向にひずみが生じることになる。電
極Ｄ₁，Ｄ₂の寸法を，圧電板１０の特性に合わせて適
当に設計すると，この部分に厚みすべり振動を励起する
ことができる。その振動は電極間領域の周辺には減衰し
て伝搬せずに閉じ込められる。すなわちエネルギー閉じ
込め型圧電振動子を構成することができる。また，この
振動は圧電板１０の面に平行な電界によって生じる厚み
すべり振動なので，平行電界励振形厚みすべり振動とよ
ばれる。なお，厚みすべリ振動とは，変位の方向がに板
面に平行で，波の伝搬方向が板の厚さ方向の振動であ
る。この振動の様子を図解するために，図５に半波長で
共振している場合の厚さ方向（Ｚ軸方向）の変位分布を
示す。

【００２７】図１および図２の圧電振動子は図４（ａ）
及び（ｂ）に示した基本構造を利用したものである。す
なわち，第１の電極１１がＤ₁電極であり，第２の電極
１２および第３の電極１３がＤ₂電極である。Ｄ₂電極
は検出電極を構成するために２分割され第２の電極１２
および第３の電極１３を構成し，それぞれ仮想接地機能
を備える第１及び第２の電流検出回路１８および１９に
接続している。これにより，第２の電極１２および第３
の電極１３は仮想的に基準電位に保たれているから，電
位的には接地端子とみなすことができる。したがって第
１の電極１１に圧電板１０の厚みすべり振動モードの共
振周波数にほぼ等しい周波数の励振用の駆動電圧を印加
すると，図４の圧電振動子と同様に，第１，第２，およ
び第３の電極１１，１２，１３によって囲まれる領域
に，第１の電極１１の矢印方向（即ち，Ｘ方向）のエネ
ルギー閉じ込め振動モードの厚みすべり振動が発生す
る。

【００２８】この状態で，圧電板１０をその主面と直交
する軸の回りに回転させると，コリオリ力の作用によ
り，前記励振されている厚みすべり振動の方向と直角な
方向の厚みすべり振動が発生する。このコリオリ力によ
り発生した厚みすべり振動により，第１の電極１１と第
２の電極１２との間，及び第１の電極１１と第３の電極
１３との間のインピーダンスが変化し，その結果とし
て，第１及び第２の電流検出回路１８，１９に流れ込む
電流値が変化する。第２の電極１２と第３の電極１３は
励振されている厚みすべり振動の方向に対して対称に配
置されているため，コリオリ力により変化する電流は，
振幅が等しく，互いに１８０度位相の異なった電流とな
る。

【００２９】従って，第１及び第２の電流回路１８及び
１９の出力電圧も振幅が等しく，互いに１８０度位相の
異なった電圧となり，これらの出力電圧の差の電圧を検
出し，この電圧を所定のタイミングで同期検波をするこ
とにより，印加した回転角速度に比例した出力電圧を得
ることができる。

【００３０】一方，第１及び第２の電流検出回路１８，
１９は，自励発振条件を満足するための発振回路２５と
振動子駆動回路２６を介して電極１１に接続され，自励
発振ループを構成している。これにより，振動子の共振
周波数を自動的に追尾して効率よく振動子を駆動できる
から，高感度なジャイロを得ることができる。ここで，
圧電板１０としてセラミックスを用いた場合には，公知
のように分極処理を必要とするが，分極域は圧電板の全
体にわたっても良いし，振動を閉じ込める領域のみに限
っても良い。一方，圧電板１０として，圧電結晶板を用
いることができる。その場合，厚み方向の分極軸をもた
せるためにＺカットの板が最も好ましいが，回転Ｙカッ
トの板を用いることもできる。

【００３１】図６は本発明の第２の実施の形態における
エネルギー閉込め型圧電振動ジャイロの圧電振動子の構
成を示す図で，（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図であ
る。図６において，電極及び端子部は，斜線を施して示
している。図６に示すように，第２の実施の形態では，
電極形状が異なる他は，ほぼ等しい構成を有するので，
第１の実施の形態で使用したもの電極も含めて同じ符号
を用いる。

【００３２】図６に示すように，圧電振動子は，例え
ば，ＰＺＴやチタン酸バリウムなどの圧電セラミックス
板で構成されている。この圧電セラミックス板には，中
央部が厚さ方向に分極軸成分を有する圧電板１０を用い
る。この圧電板１０の前記中央部の主面上に，台形状
（長方形を含む）で同じ大きさの電極を正三角形の各頂
点で，垂直二等分線を軸に線対称となるような位置に３
個の第１乃至第３の電極１１，１２，１３が形成されて
いる。これら第１乃至第３の電極１１，１２，１３に
は，外部に導出するための第１，第２，及び第３の端子
部１４，１５，１６が接続されている。なお，これら電
極および端子部は，銀ペーストあるいは金スパッタで構
成されると良い。もちろん他の導電膜を採用することが
できる。外部に導出するための第１乃至第３の端子部１
４，１５，１６は，圧電振動子上に設けず，リード線を
用いても良い。

【００３３】図６に示すとおり，圧電板１０の厚み方向
をＺ軸，第１の電極１１の垂線方向をＸ軸，これらに直
交する方向をＹ軸とする三次元座標を定める。第１の実
施の形態と同様に，第１の電極１１と第２および第３の
電極の間に駆動電圧（交流）を印加すると，Ｘ方向の振
動が励振される。この状態で，圧電版１０がＺ軸の周り
に回転すると，Ｙ方向にコリオリ力による振動が発生
し，これにより第２および第３の電極１２，１３間に起
電力が発生する。この起電力を検知することによって，
コリオリ力による振動の大きさを，したがって，回転角
速度を検出することができる。なお，振動のエネルギー
は圧電板の前記中央部に閉じ込められ，周辺に及ばない
ので，圧電板１０の周辺部を支持することが容易であ
る。

【００３４】次に，更に具体的に本発明の第２の実施の
形態による圧電振動子の駆動原理を図面を参照して説明
する。

【００３５】図６より，第１の電極１１，第２の電極１
２及び第３の電極１３をそれぞれ正三角形の頂角の位置
で，かつ電極１１と電極１２，１３が各頂角における垂
直二等分線を軸として線対称となるように配置し，第２
の電極１２及び第３の電極１３をそれぞれ仮想接地機能
を有する第１及び第２の電流検出回路１８及び１９に接
続する。第２の電極１２及び第３の電極１３は，第１及
び第２の電流検出回路１８，１９の仮想接地機能により
仮想的に基準電位に保たれているから，電位的にはアー
ス端子とみなすことができる。

【００３６】従って，第１の電極１１に圧電板の厚みす
べりモードの共振周波数にほぼ等しい周波数の励振用の
駆動電圧を印加すると，第１，第２，及び第３の電極１
１，１２及び１３によって囲まれる領域に，第１の電極
１１の中心と，第２及び第３の電極１２及び１３の中心
を結ぶ直線の中点を結ぶ直線の方向のエネルギー閉じ込
め振動モードのすべり振動が発生する。この状態で，前
記圧電板１０をその主面と直交する軸の回りに回転させ
たると，コリオリ力の作用により，前記励振されている
厚みすべり振動の方向と直角な方向の厚みすべり振動が
発生する。このコリオリ力により発生した厚みすべり振
動により，第１の電極１１と第２の電極１２間，及び第
１の電極１１と第３の電極１３間のインピーダンスが変
化し，その結果として，前記電流検出回路１８及び１９
に流れ込む電流値が変化する。第２の電極１２と第３の
電極１３は前述したように，励振されている厚みすべり
振動の方向に対して対称に配置されているため，コリオ
リ力により変化する電流は，振幅が等しく，互いに１８
０度位相の異なった電流となる。

【００３７】従って，図２に示す回路構成と同様なもの
を用いると，第１及び第２の電流検出回路１８及び１９
の出力電圧も，互いに１８０度位相の異なった電圧とな
り，これらの出力電圧を差動回路２２により差の電圧を
検出し，同期検波回路２３によって，この電圧を所定の
タイミングで同期検波し，整流回路２４で整流すること
により，印加した回転角速度に比例した直流の出力電圧
を得ることが出来る。

【００３８】一方で，第１及び第２の電流検出回路１
８，１９は自励発振条件を満足するための発振回路２５
と振動子駆動回路２６を介して電極１１に接続され，自
励発振ループを構成している。これにより，振動子の共
振周波数を自動的に追尾して効率よく振動子を駆動でき
るから，高感度ジャイロを得ることができる。

【００３９】図７（ａ）は図６の圧電振動子の励振方向
をＸとした時のインピーダンス特性を，図７（ｂ）は図
６の圧電振動子の励振方向をＹ方向としたときのインビ
ーダンス特性を示す図である。図７（ａ）および図７
（ｂ）の比較から，電極配置の対称性より励振方向がＸ
軸，Ｙ軸方向共に共振周波数がほぼ等しくなることが分
かる。

【００４０】また，図８は図７（ａ）及び（ｂ）のＸ軸
方向の励振，Ｙ軸方向の励振を夫々行ったときのインピ
ーダンス特性実験を図示のように接続電極を変化させた
場合のインピーダンス特性を示している。図８の結果よ
り，各電極間のインピーダンスの周波数特性がほぼ等し
くなることが分かる。これは電極配置の対称性より，Ｘ
方向，Ｙ方向の二つの振動モードが縮退していると考え
られ，固有の振動モードを持たない等方性の振動子とな
っていることを示している。

【００４１】ここで，本発明に用いる圧電板１０が「厚
み方向の分極を有する」とは，厚み方向にのみ分極され
ているものに限定するものではなく，厚み方向の分極成
分を有するものも含むものとする。もちろん厚み方向の
分極成分の大きな方が良いので，厚み方向のみに分極さ
れているものが最も有利である。

【００４２】なお，本発明の第２の実施の形態として
は，第１乃至第３の電極１１，１２，１３に台形の電極
を用いた場合を示したが，電極の形状を長方形としても
良い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
第１の電極と第２及び第３の電極との間で駆動を行い，
第２の電極と第３の電極で検出を行うので，駆動電界が
検出電極の存在によって悪影響を受けず，Ｘ振動を励振
するための電界を保ったままＹ振動を検出することがで
き，また，ほぼ１２０゜の矢印状の電極によって電極間
の電界が均一になるため，厚みすべり振動が励振されや
すいので，高精度高感度の圧電振動ジャイロを提供する
ことができる。

【００４４】また，本発明によれば，第１の電極と第２
及び第３の電極配置の対称性により，Ｘ方向，Ｙ方向の
共振周波数差が小さくなる。また，同じ理由により，Ｘ
方向，Ｙ方向の二つの振動モードが縮退していると考え
られ，固有の振動モードを持たない等方性の振動子とな
るので，振動モードを考慮する必要がなく，特性の良い
振動子が得られる。

【００４５】また，本発明によれば，エネルギー閉じ込
め振動を用いているので信頼性の高い圧電振動ジャイロ
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による圧電振動子の
構成を示す斜視図である。

【図２】図１の圧電振動子を用いた圧電振動ジャイロの
回路構成を示すブロック図である。

【図３】図２の回路で用いる電流検出回路の一例を示す
回路図である。

【図４】図１及び図２の圧電振動子に採用した振動子基
本構造を示す図で，（ａ）は平面図，（ｂ）は電極の端
子部を除いた側面図である。

【図５】図４の基本構造の振動子の厚みすべり振動にお
ける厚み方向の変位分布を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態におけるエネルギー
閉込め型圧電振動ジャイロの圧電振動子の構成を示す図
で，（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図である。

【図７】（ａ）は図６の圧電振動子の励振方向をＸとし
た時のインピーダンス特性を示す図である。（ｂ）は図
６の圧電振動子の励振方向をＹ方向としたときのインビ
ーダンス特性を示す図である。

【図８】図７（ａ）及び（ｂ）のＸ軸方向の励振，Ｙ軸
方向の励振を夫々行ったときのインピーダンス特性実験
を図示のように接続電極を変化させた場合のインピーダ
ンス特性を示している。

【符号の説明】

１圧電振動子１０圧電板１１第１の電極１２第２の電極１３第３の電極１４，１５，１６第１〜第３の端子部１８第１の電流検出回路１９第２の電流検出回路２２差動回路２３同期検波回路２４整流回路２５発振回路２６駆動回路３１演算増幅器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚さ方向に分極軸成分を有する圧電板の
少なくとも一方の主面に，少なくとも３つの頂点を備え
た多角形からなる電極を１２０゜ずつ回転対称になる位
置に３個の第１乃至第３の電極を形成し，前記第１の電
極と前記第２及び第３の電極との間に駆動電圧を印加し
て，前記第１の電極の正面方向にエネルギー閉じ込め厚
みすベリ振動を励振し，前記圧電板を主面に垂直な軸の
まわりに回転させたとき，前記第２の電極と前記第３の
電極との間に生ずるコリオリ力による振動に対応する起
電力を検出するようにしたことを特徴とする圧電振動ジ
ャイロ。
【請求項２】請求項１記載の圧電振動ジャイロにおい
て，前記前記第１の電極と前記第２及び第３の電極の形
状は，先端部分がほぼ１２０゜の角をなす矢印形状であ
ることを特徴とする圧電振動ジャイロ。
【請求項３】厚さ方向に分極軸を有する圧電板の一方
の主面に，正三角形を構成する各頂点の位置に同じ大き
さで且つ電極形状が長方形を含む四角形で，且つ前記正
三角形の各頂点において，垂直二等分線を軸として線対
称となるような第１，第２，及び第３の電極を配置し，
前記第１の電極と前記第２及び第３の電極との間に駆動
電圧を印加して，前記第１の電極と垂直方向にエネルギ
ー閉込め厚みすベリ振動を励振し，前記圧電板を主面に
垂直な軸のまわりに回転させたとき，前記第２の電極と
前記第３の電極との間に生ずるコリオリ力による振動に
対応する起電力を検出するようにしたことを特徴とする
圧電振動ジャイロ。
【請求項４】請求項３記載の圧電振動ジャイロにおい
て，前記第１乃至第３の電極は，長い方の底辺を前記正
三角形の内側に向けた台形形状であることを特徴とする
圧電振動ジャイロ。
【請求項５】請求項１乃至４の内のいずれかに記載の
圧電振動ジャイロにおいて，前記圧電板として圧電セラ
ミックスを用い，前記圧電セラミックスの前記第１乃至
第３の電極間隔及びその近傍の前記円内を，厚さ方向に
分極したことを特徴とする圧電振動ジャイロ。